Java 中 synchronized 在高并发读取时的性能瓶颈

陌涛君_5276

陌涛君_5276

2026-06-28

582人浏览

原创

synchronized 在高并发读场景下性能差,因其强制所有操作(含读)串行化,无读写区分,导致读线程排队阻塞;锁升级至重量级后引发频繁上下文切换;应改用 reentrantreadwritelock、volatile+不可变对象、stampedlock 或无锁结构。

java 中 synchronized 在高并发读取时的性能瓶颈

synchronized 在高并发读取场景下性能差,核心问题不是“读本身慢”,而是它强制所有操作(包括读)串行化执行——哪怕多个线程只是安全地读取共享数据,也必须排队等待同一把锁。

读操作被无差别阻塞

Java 中 synchronized 方法或代码块没有读写区分。只要一个线程进入 synchronized 区域,无论它是读还是写,其他线程一律被挡在外面。比如:

反例:

public synchronized int getValue() { return count; }

100 个线程同时调用 getValue(),实际是 1 个 1 个执行,吞吐量暴跌,CPU 利用率却不高——大量线程在 monitor 等待队列中空转。

锁升级加剧开销

当读请求密集、竞争持续存在时,JVM 会逐步将锁从偏向锁 → 轻量级锁 → 重量级锁升级。一旦升到重量级锁,就依赖操作系统 mutex,每次获取/释放都触发用户态与内核态切换,上下文切换成本陡增。

  • 轻量级锁靠 CAS 和栈帧记录,适合低竞争
  • 重量级锁需挂起线程、调度唤醒,单次操作耗时可达微秒级甚至更高
  • 读多写少场景下,本可并发的读操作被迫承担写锁的全部代价

替代方案:读写分离更合理

对“读多写少”的典型场景(如配置缓存、统计计数器、状态快照),应避免用 synchronized,改用真正支持并发读的机制:

  • ReentrantReadWriteLock:读锁可重入且共享,允许多线程同时读;写锁独占,保证修改安全
  • volatile + 不可变对象:若读取的是简单值或不可变引用(如 final 字段、ImmutableList),volatile 就能保证可见性,零锁开销
  • StampedLock:比 ReadWriteLock 更轻量,支持乐观读(validate),适合读远多于写的高频场景
  • 无锁结构:如 AtomicInteger.get()、ConcurrentHashMap.get(),底层基于 CAS 或分段,读操作完全无锁

不改逻辑也能缓解:缩小同步范围

如果暂时无法替换锁机制,至少避免让读操作“裹挟”进大同步块:

  • 不要对整个 getter 方法加 synchronized
  • 把读操作移出 synchronized 块,只在真正需要写或复合操作时加锁
  • 确认变量是否真的需要同步读——很多字段只需 volatile 保证可见性即可

Java免费学习笔记:立即使用
解锁 Java 大师之旅:从入门到精通的终极指南

相关文章

数码产品性能查询
数码产品性能查询

该软件包括了市面上所有手机CPU,手机跑分情况,电脑CPU,电脑产品信息等等,方便需要大家查阅数码产品最新情况,了解产品特性,能够进行对比选择最具性价比的商品。

下载

相关标签:

java 性能瓶颈

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

2023.06.15

10477

6

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

2023.07.05

7602

9

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

2023.07.31

6632

8

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.01

1144

3

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.02

928

3

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

1376

5

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

2749

5

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

2023.08.03

20071

3

配置java环境变量
配置java环境变量

配置Java环境变量是为了让操作系统能够识别和使用Java的相关命令和功能。本专题为大家提供配置java环境变量相关文章,帮助大家解决问题。

2023.08.03

1215

8

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
dev.java 官方:Learn Java
dev.java 官方:Learn Java

共0课时 | 0人学习

Java JDBC数据库连接官方教程
Java JDBC数据库连接官方教程

共0课时 | 0人学习